Dömötör, Armand, Örs2020. október 26., hétfő
Tudomány

Akciókamera bogaraknak

National Geographic Magyarország

Az aktív kültéri sportokat űzők, pl. biciklisek, siklóernyősök és még sokan mások előszeretettel rögzítik útjaikat akciókamerák segítségével. Mostantól már bogarak is megtehetik ugyanezt!

Forrás: Mark Stone/University of Washington

A bogarak nyilván nem szeretnének kamerát viselni a hátukon, így nem is ők bízták meg a Washingtoni Egyetem kutatóit a fejlesztéssel. Azonban az új eszköz, amellett, hogy a technikai megvalósítása önmagában érdekes feladat volt, ami új utat nyithat meg. Akár rovarszerű, rovarméretű robotok viselnek ilyen kamerákat, akár a bogarak, a kamerák közvetítette képek  hasznos információkat adhatnak.

A miniatűr kamera másodpercenként 1-5 fekete-fehér, 160 x 120 pixeles képet közvetít Bluetooth útján egy mobiltelefonra. A szerkezet 60 fokos szögben elfordítható a bogár hátán, így „körbe” is tud nézni anélkül, hogy maga a bogár elfordulna. (Ez azért hasznos, mert ha épp nem egy rovar hátán van, hanem egy roboton, akkor kevesebb energiába kerül csak a kamera elfordítása, mint az egész roboté.) Az egész berendezés 250 milligramm, kamerával, adóval együtt, és 120 méteres távolságig jut az általa közvetített jel.

A mobiltelefon kijelzőjén látható, hogy mit is lát a bogár kamerája (bal oldalon, épp egy mérőszalagot néz)
Forrás: Mark Stone/University of Washington

 

„A látás igen fontos nemcsak a kommunikáció, hanem a robotok navigációja számára is, azonban igen nagy kihívás lekicsinyíteni a hozzá szükséges eszközöket. A most megalkotott eszközünket megelőzőnek nem volt rovar méretre szabható rádiós kamerarendszer még a világon” – mondta el Shyam Gollakota, a Washingtoni Egyetem számítástechnikai és mérnöki intézetének docense.
Az olyan kis méretű kamerák, mint a mobiltelefonokba szereltek igen sok energiát használnak fel, s ezeket nem lehet egyszerűen miniatürizálni, rovar méretűre, a kamera maga ugyan könnyű, ám az üzemeltetéséhez szükséges akkumulátor már túl nagy lenne egy bogárnak, vagy egy ekkora robotnak.
„A kamerákhoz hasonlóan a rovarok számára is sok energiát igényel a látás” –magyarázta Sawyer Fuller, az egyetem gépészmérnöki karának miniatürizált robotikával foglalkozó adjunktusa. „Egy falon ülő légy energiáinak 10-20 százalékát az agya igényli, s ez legnagyobb részben a látvány feldolgozására megy el. Úgy spórolnak a legyek, hogy a nagy összetett szemben van egy kis régió, amelynek kiváló a felbontása, s a fejük elfordításával irányítják a vizuális figyelmüket a kívánt irányba. Ez sokkal kevesebb energiájukba kerül, mint az, ha az egész szem kiváló felbontással látna.” A kutatók ezt a módszert szerették volna leutánozni a mini kamerarendszerükkel.

A bogár által viselhető méretű kamera és az irányító berendezése, rádióadója
Forrás: Mark Stone/University of Washington

 

A kamera elfordításához egy kis kar ad segítséget, ezt feszültség alá helyezve kimozdítható, hasonlóan ahhoz, ahogy a fejünk elfordítható a nyakizmok megfeszítésével.  Egy mozgatható kis látószögű kamera ráadásul jobb felbontású képet is ad, mintha nagy látószögű, fix kamerát használna az eszköz.

Két amerikai gyászbogárfélére is ráapplikálták a kamerát, ezekről a fajokról ismert volt, hogy akár fél grammnál nehezebb terhet is elbírnak, és cipelni tudnak; meggyőződtek róla a kutatók, hogy a kamera felszerelése után is szabadon tudnak járni a bogaraik. „Kavicson, emelkedőn, sőt, még fára felfelé is jól tudtak mászni” – mondta Ali Najafi, az egyetem mérnök doktorandusza. A bogarak a kísérleteket követően még több mint egy évig éltek.

„Egy aprócska gyorsulásmérőt is hozzátettünk a rendszerhez, hogy tudjuk, mikor mozog a bogár, így lehetőség nyílt rá, hogy csak a mozgása közben készítsenek felvételeket. Mivel az akkumulátor 1-2 órányi felvétel folyamatos közvetítését teszi lehetővé, így a mozgásérzékelővel spórolni tudtunk, és akár 6 óra időtartamon át is küldheti a képeket a bogár”- magyarázta Vikram Iyer doktorandusz, a kutatás egyik vezetője.

A rovar méretű mozgó robot is tudta cipelni a kamerát, azonban annyi gondot itt már tapasztaltak, hogy a vibrációk során, amelyek a mini robot mozgástípusából adódnak, a kamera képe bemozdul, életlen lesz. Úgy tudták átlépni ezt a problémát, hogy a kép exponálásakor a robot egyetlen pillanatra megállt, majd utána folytatta az útját, 2-3 centiméter per másodperc sebességgel.


Bár a technológiai fejlődésnek nyilvánvalóan örülnek a kutatók, felmerült a fejlesztés kapcsán az is, hogy egy ilyen szerkezettel igen könnyen meg lehet sérteni a magánszférát, így a kutatók úgy vélik, fontos, hogy nyilvánosságot kapjanak ezek a fejlesztések, hogy az emberek tisztában legyenek velük. A kutatás eredmánye a Science Robotics szakfolyóiratban látott napvilágot.

Azonban hatalmas lehetőség rejlik a mini kamerákban: akár biológusok számára a kis méretű állatok viselkedését tanulmányozni, akár a mini robotok révén eljutni olyan, más módon nem megközelíthető helyekre, ahonnan fontos lenne valós idejű képet kapni. A jövőben akár napelemessé is tehetőek ezek a szerkezetek, így már akkumulátorra se lesz szükség.

Forrás: Égen – Földön – Föld alatt

Hozzászólások

Mi zajlik az emberi agyban?

Mi zajlik az emberi agyban?

Az idei magyar FameLab versenyen Németh Erik fiatal agykutató elnyerte a National Geographic különdíját és az MTA második díját.

Egy ideális napi időbeosztás a csontok egészségéért

Egy ideális napi időbeosztás a csontok egészségéért

Ausztrál kutatók meghatározták, egy gyermek ideális napját, hogy csontjai egészségesen fejlődjenek - számol be a tudományos hírről az MTI.

Világelsőnek számító, magyar fejlesztésű gyógyszerjelölt

Világelsőnek számító, magyar fejlesztésű gyógyszerjelölt

Málnási-Csizmadia András és kutatócsoportja az ELTE Természettudományi Karán a világon elsőként olyan gyógyszerjelöltet fejlesztett ki, amely közvetlenül a vázizmokban lévő miozinra hat.

Ez a bogár szinte mindent túlél, a mérnökök örömére

Ez a bogár szinte mindent túlél, a mérnökök örömére

Mérnökök vizsgálták a bogár különleges tulajdonságait és igyekeztek eltanulni a természet megoldásait.

Mi okozta a legnagyobb kihalási eseményt?

Mi okozta a legnagyobb kihalási eseményt?

A földi életet története során több úgynevezett tömegkihalás is sújtotta, melynek során a fajok egy jelentős része eltűnt.

National Geographic 2020. októberi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

9 960 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket